Az emberek gyakran a bal vagy jobb agyféltekés megközelítés alapján határozzák meg, hogy milyen típusú tanulók, vagyis hogy az érdeklődési körük a logikai és információ alapú területek, vagy az alkotó gondolkodás és a humán tudományok felé hajlik-e.
Bár az agyfélteke-dominancia létező dolog – a bal agyfélteke felelős például az analitikus gondolkodásért, míg a jobb agyfélteke a kreatív, holisztikus gondolkodásért –, az az elmélet viszont, hogy valakinek kizárólag a bal, másoknak pedig kizárólag a jobb agyféltekéje domináns elavult. Az agyféltekék dominanciája bizonyos feladatok elvégzésében nyilvánul meg, és mindkét agyfélteke más-más jellegű funkciók működéséért felel. Az tehát, hogy valaki szereti-e a biológiát és hogy jó-e biológiából nem attól függ, hogy a bal agyféltekéje-e a dominánsabb, és az is szeretheti a biológiát, aki holisztikus gondolkodású.
A biológia az élet tudománya, amely az élőlények tanulmányozásával foglalkozik a szerkezetüktől kezdve a működésükön és fejlődésükön át a környezetükkel való kapcsolatukig a biológia olyan részterületeivel együtt, mint a sejtbiológia, genetika, ökológia vagy evolúciós biológia, valamint az olyan tudományokkal karöltve, mint a kémia, fizika vagy matematika. Az élet minden formáját és jelenségét tanulmányozó biológia a tudományok egyik legfontosabb és legösszetettebb ágazata, ezért a biológiai fejlődés és a biológiai alapfogalmak megértése a biológia interdiszciplináris jellegéből adódóan a mindennapjaidban és a tanulmányaidban is sokat segíthet.
Ha te is a biológia tudományát csodálók közé tartozol, és érdekelnek a biológia tudományterületei, hogy mire jó a biológia szak és milyen biológiával kapcsolatos szakmák léteznek, akkor ez a Superprof cikk remek útmutatóul szolgál
Mit csinál egy biológus?
A biológusokról alkotott általános kép egy fehér köpenyt viselő, laboratóriumban kutató és kísérletező szakember. Míg a kutatás a biológiával foglalkozó szakemberek és az egyetemi hallgatók számára egyaránt alapvető fontosságú, a biológia szerteágazó és változatos témákra terjed ki.
Akár bioinformatikus szakember szeretnél lenni, akár kormányzati körökben tanácsadó, az általad végzett biológiával kapcsolatos szakmától függetlenül fontos megértened, hogy mi egy biológus alapvető feladata. Ezzel párhuzamosan a biológia tudományáról is egy átfogóbb képet kaphatsz.
Mivel a biológia az élővilág tudományaként az élőlényeket és azok összetett kapcsolatait tanulmányozza, a biológia területein való elhelyezkedés – a laboratóriumi kutatásoktól kezdve a nemzeti parkokon át a gyógyszergyártásig – előfeltétele a megfigyelőképesség és a minket körülvevő világ iránti érdeklődés.
A biológia tudományterületei tekintetében három fő (elismert) ágat különböztethetünk meg: növénytan (botanika), állattan (zoológia) és mikrobiológia. Ha éppen biológia alapképzést folytatsz vagy érettségi előtt állsz, és vonz a biológia szak gondolata, de nem vagy biztos benne, hogy milyen állások vannak a biológia területén, akkor ez a három ág feltérképezése jó kiindulópont lehet.
A biológia három fő ága
Más természettudományokhoz hasonlóan a biológia gyökerei is az emberiség történetének kezdetéig nyúlnak vissza. Bár az ősi mítoszokat ma inkább irodalmi és történelmi értékük miatt, mintsem a tudományos módszerek részeként vizsgáljuk, mivel a mítoszok gyakran a természetes jelenségek megmagyarázásra tett kísérletekből származnak, jól tükrözik az ember kíváncsiságát a természet iránt.
A legkorábbi biológiai feljegyzések az asszírokhoz és a babilóniaiakhoz vezethetők vissza: az olyan fogalmak használatára, mint a növények szaporítása és az állatgyógyászat már az i. e. 1800-ból származó faragványok is tanúskodnak. Ha ez nem lenne elég lenyűgöző, a datolya betakarításának részleteit már i. e. 3500-ban feljegyezték.
A papiruszokon és tárgyi leleteken feljegyzett egyiptomi biológiai ismeretek a helyes balzsamozási gyakorlatoktól kezdve a növényekből készült ékszerek előállításának tudományáig mindenről tartalmaznak információkat. Az Egyiptomból származó Ebers-papirusz (Papyrus Ebers, Ebers Papyrus) például, amely a feltételezések szerint az i. e. 16. századból származik az egyik legkorábbi ismert és legátfogóbb orvosi szöveg. Egyes tudósok szerint a szövegben leírt tünetek és állapotok megfelelnek az olyan ma ismert problémák tüneteinek, mint a cukorbetegség, valamint a szívet és légzőrendszert érintő problémák, például az asztma.
Az Ebers-papiruszon feljegyzései alapján az egyiptomiak általánosan olyan egyészségügyi problémák kezelésével foglalkoztak, mint a különféle sérülések (pl. törések, zúzódások) és fertőzések (pl. bőrfertőzés, bélbetegség, fül- és szemproblémák), valamint a terhesség észlelése és a szülés. Az Ebers-papiruszban leírt kezelések nagyrészt gyógynövényalapúak voltak, így az ebből a dokumentumból származó fogalmak egyben a legkorábbi botanikai ismereteket tartalmazó feljegyzések is.
Egyiptomtól a keletebbi területekre fókuszálva az ókori kínai császárok általánosan fontosnak tartották a tudományos és orvosi területek fejlesztését, valamint az ezekkel kapcsolatos tudás dokumentálását, ezért őket tartották a biológiai tudás őrzőinek. A Kínából származó, főként gyógynövényekről szóló legrégebbi leírások az i. e. 3. évezredre nyúlnak vissza. Az ókori kínai biológia többek közt a rovarokról is tartalmaz információkat, nevezetesen a selyem előállítására használt selyemhernyóról.
Kína szomszédságában az 5000 éves indiai biológiai és gyógyászati törekvések mellett sem mehetünk el szó nélkül. A mezőgazdaság megértése keretében az indiaiak olyan növények és gyümölcsök tanulmányozására fókuszáltak, mint a datolya, dinnye és árpa. Emellett azonban olyan területeken is jelentős előrehaladást értek el, mint a patológia (gyakran emberek vagy állatok boncolása nélkül) és a szülészet (magzat, szülés).
Láthatod, hogy az ókori biológiai és orvoslási törekvéseket nagyban befolyásolták a növények használata. Ha a biológia növénytan területe téged is magával ragad, akkor a növények tulajdonságaival és azok biológiai folyamatainak megértésével foglalkozó botanika ideális terület lehet számodra. Íme néhány terület, amelyet érdemes lehet a botanikával kapcsolatban felfedezned:
- alaktan (morfológia), beleértve a növényanatómiát, szövettant és sejtbiológiát
- élettan (fiziológia)
- biokémia és biofizika
- ökológia
- rendszertan (szisztematika)
- bakteriológia
- gombatan (mikológia)
- kórtan (patológia)
Figyelmünket a növényvilágról az állatvilágra terelve a zoológia a biológia állatvilággal foglalkozó tudománya, amely az állati sejtek fejlődésének, valamint az állatok és az őket körülvevő környezet közötti kölcsönhatások megértésére törekszik. A botanikához hasonlóan a zoológia története is az emberi civilizáció hajnalához, pontosabban a létfenntartással kapcsolatos problémáihoz nyúlik vissza (táplálkozás, biztonság, ruházat, vadászat, háziasítás). A zoológia tehát az állatok megértésének módszereként indult a vadászat fejlesztése érdekében, amely később az állatok háziasításával az állatok környezetének, anatómiájának és viselkedésének széles körű és pontos megismerésére ösztönözte az embereket.
A modern zoológia alapjait Arisztotelész fektette le az állatközösségekről és a környezetükkel való kapcsolatukról szóló kiterjedt és részletes ismeretek összegzésével. Az állatok megfigyelését Arisztotelész zoológiai alapelvei határozták meg egészen a középkorig. Arisztotelész megközelítését a 18. században Carl von Linné (Carolus Linnaeus) svéd természettudós, orvos és botanikus forradalmasította a modern tudományos rendszerezés alapelveinek, a rendszertani kategóriák és a modern tudományos nevezéktan (binominális nómenklatúra = kettős nevezéktan, rendszertani név) megalkotásával, amely a növényeket és állatokat nemcsak a tulajdonságaik alapján csoportosította különálló élőlényekként, hanem az egymáshoz viszonyított kapcsolatuk alapján is.
A 19. században a biológusok figyelme egyre inkább a sejt- és molekuláris kutatásokra összpontosult, amelyek a zoológiát is alapjaiban véve befolyásolták. A 18–19. század fordulóján Georges Cuvier francia zoológus elsőként dokumentálta az állatok anatómiai összehasonlítását egy átfogó összegzésben, amellyel átformálta a biológia tudományát, és megalapozta az összehasonlító anatómiát. Munkáját nagyban befolyásolta a fejlődéstan és az embriológia terén is jelentős előrehaladást eredményező sejtelmélet.
A 19. században a biológia tudománya újabb mérföldkőhöz ért Charles Darwin angol tudós evolúciós elméletével, amely nemcsak a zoológia területén jelentett paradigmaváltást, hanem minden élőlényekkel és azok fejlődésével foglalkozó területen. Az élőlények sokféleségéről és az egyedi fajokról szóló addigi hagyományos nézetet Darwin evolúcióelmélete váltotta fel, amely azt állította, hogy az élőlények egymással versengenek a természetben a fennmaradásért, és a legrátermettebb egyedek természetes szelekció révén örökítik tovább a génjeiket. Ez a természetes szelekció néven ismert koncepció, vagyis hogy a kedvezőbb tulajdonságokkal (rátermettség, alkalmazkodóképesség) rendelkező élőlények nagyobb eséllyel maradnak fenn és adják át ezeket a tulajdonságokat az utódaiknak képezte Darwin érvelésének gerincét.
Az evolúcióelmélet több tudományágban is mérföldkőnek számított, többek közt a már említett botanikában és a mikrobiológiában. Az evolúciós elmélet megértéséhez és továbbgondolásához azonban legtöbbet az ökológiai folyamatokat és kölcsönhatások figyelembevételével az élőlények és környezetük kapcsolatára fókuszáló ökológiai megközelítés tett hozzá.
A 20. és a 21. században a zoológusok figyelme az állatok osztályozásáról egyre inkább a világ biológiai problémáinak megoldására törekvő kísérleti kutatásokra és a természetvédelemre irányult. Napjainkban a zoológia számos más tudományágakkal ápol szoros kapcsolatot, például a következőkkel:
- bonctan (anatómia)
- állatélettan
- alaktan
- rendszertan (taxonómia)
- rendszertan (szisztematika)
- élettan
- embriológia
- fejlődésbiológia (fejlődéstan)
- evolúcióbiológia
- természetvédelmi biológia (konzervációbiológia)
- genetika
- sejt- és molekuláris biológia
- ökológia, ökológia és evolúcióbiológia
- etológia
- biokémia
A biológia harmadik ága a mikrobiológia, amely a mikroorganizmusok biológiai folyamatainak, szerkezeteinek és funkcióinak tanulmányozásával foglalkozik. A mikroorganizmusok egyszerű, mikroszkopikus méretű élőlények, melyek fő típusai a vírusok, baktériumok, gombák, állati egysejtűek és a férgek. A mikroorganizmusok szerkezetének és funkcióinak megértése, leírása és tesztelése már az emberiség számos komoly problémáján segített.
A mikrobiológia a biológia három fő tudományága közül a legfiatalabb: bár az emberiség már évszázadok óta foglalkozik mikroorganizmusokkal és azok hatásaival – gondoljunk csak az erjedés vagy a savanyítás folyamatára –, és létezésüket már időszámításunk előtt is feltételezték, a mikrobiológia mint különálló tudományág csak a 17. században jött létre.
A mikroorganizmusokról szóló első munkák elkészítését Anton van Leeuwenhoek holland zoológusnak tulajdonítják, aki baktériumokat és egyéb mikroorganizmusokat vizsgált saját készítésű, egyszerű mikroszkópjával – Leeuwenhoek volt ezáltal az első mikroszkóp elkészítője is. Ábrázolásait és megfigyeléseit a brit Királyi Természettudományos Társaság (Royal Society) tette közzé.
A mikrobiológia a 19. században ért újabb mérföldkőhöz a ma is bevett gyakorlatként alkalmazott pasztőrözés (pasztörizálás) felfedezésével. Louis Pasteur francia mikrobiológus és kémikus a baktériumokkal kapcsolatos tanulmányai során létrehozott egy olyan módszert, amely hőkezelés során lehetővé tette az élelmiszerekben található potenciálisan káros kórokozók nagy részének eltávolítását.
Pasteur kortársa, Robert Koch német orvos és mikrobiológus szintén a baktériumokkal való kísérletezéssel és elemzéssel foglalkozott, és meghatározó szerepet játszott a mikroorganizmusok okozta fertőző betegségek kutatásában és megelőzésében. Koch nevéhez fűződik többek közt a kolerát és tuberkulózist okozó baktériumok felfedezése – utóbbiért 1905-ben megkapta a fiziológiai és orvostudományi Nobel-díjat.
A mikrobiológia tudományágának fejlődése nagyban függött a technológia fejlődésétől, így nem meglepő módon a 20. és 21. századi technológiai innovációk, különösen a számítógépes és a képalkotó technológia fejlődése lehetővé tette a mikroorganizmusok még részletesebb és pontosabb vizsgálatát, valamint az új stratégiák kidolgozását. A modern mikrobiológia a biológia területei közt ma már a biokémiától a genetikán át a tengerbiológiáig egy interdiszciplináris területnek számít, amely az anyagcsere- és táplálkozási információk vizsgálatától a veszélyes és fertőző betegségek gyógymódjának megtalálásáig a világ legégetőbb problémáinak megoldására összpontosít. A mikrobiológia tanulásához a következő területeken szerzett ismeretek is fontosak:
- általános mikrobiológia
- alaktan
- idegtudomány
- táplálkozástudomány
- élettan
- mikroszkópia
- anyagcsere
- szaporodás
- patogenezis
- genetika
- genomika (genomtan)
Biológiai alapfogalmak
Akár laboratóriumi munkát végzel, akár a biológus alapdiplomád megszerzésén fáradozol, vagy biológia érettségire készülsz, a biológiai alapfogalmak megértése és átismétlése minden szempontból csak a hasznodra válhat. A biológia sokfélesége elsőre ijesztő lehet, mivel az általános kémiai fogalmaktól kezdve a matematikai készségeket igénylő tantárgyakig mindent tartalmaz. Hogy segítsünk az előrehaladásodban, a következőkben átismételjük a zoológia és botanika néhány alapfogalmát és azok definícióit:
- Sejtbiológia: a celluláris biológiának, citológiának vagy sejttannak is nevezett sejtbiológia a sejtek tanulmányozásával foglalkozik, pontosabban a sejtek felépítésének, működésének és viselkedésének, valamint a sejtek közötti kommunikáció és kölcsönhatások vizsgálatával. A sejt minden élőlény alapvető építőeleme: a mikroorganizmusoktól kezdve az állatokon és növényeken át az emberekig minden élő szervezet sejtekből áll.
- Sejtmagmag: a sejtmag (nucleus) a legtöbb sejtes élőlényben megtalálható testecske – kivéve a baktériumokat és néhány algát –, amelyet kívülről maghártya borít, míg belsejét magplazma tölti ki. A sejt tevékenységének irányítására és szabályozására (anyagcsere, sejtosztódás) specializálódott sejtmagban találhatóak az örökletes információk, vagyis a gének.
- Sejtosztódás: a sejtek szaporodásának folyamata, amely kétféleképpen történhet, nevezetesen mitózis (számtartó osztódás) és meiózis (számfelező osztódás) során:
- Meiózis: az ivarsejtek – az állatok hímivarsejtjei és petesejtjei, illetve a növények spórái – képződésében játszik szerepet. A meiózis négyféle ivarsejt kialakulását eredményezheti. Minden egyes ivarsejt csak feleannyi kromoszómát tartalmaz, mint a kiindulási sejt (anyasejt), vagyis az osztódás végére kialakult utódsejtek kromoszómaszáma pontosan fele a kiindulási sejtekének.
- Mitózis: a sejtnövekedésben, a szövetek regenerációjában és a sejtszaporodásban játszanak fontos szerepet. A mitózis során két azonos genetikai információt hordozó utódszerv jön létre, amely során nem változik a sejtek kromoszómaszáma, vagyis a két utódszerv ugyanazokat a kromoszómákat tartalmazza, mint az anyasejt.
- Fitotron: a növények és környezetük tanulmányozására használt különleges üvegháztípus – növények életfeltételeinek megfelelő éghajlati körülményeket biztosító mesterséges növénynevelő berendezés.
- Molekula: a molekula a kémiai vegyületek legkisebb egysége, amely két vagy több atom kovalens kötés általi összekapcsolódásából kialakult kémiai részecske. A növények molekuláris folyamatainak megértése nagyon fontos a növények biológiai működésének és fejlődésének átfogó tanulmányozásához.
- Szelektív tenyésztés: az a folyamat, amelynek során az egyedeket bizonyos tulajdonságok alapján választják ki a tenyésztéshez azzal a céllal, hogy ezeket a tulajdonságokat megtartva vagy javítva hozzanak létre utódszerveket.
- Örökölhetőség: a tenyésztés és a genetika területén használt statisztika, amely megbecsüli egy populáció fenotípusos tulajdonságának variációinak mértékét.
A mikrobiológia területe is számos alapvető fogalom ismeretét követeli meg, köztük a legfontosabb mikroorganizmusokat:
- Baktériumok: egyszerű mikroszkopikus organizmusok, amelyek széles körben elterjedtek az élőlényekben és a környezetben egyaránt (talajban, vízben vagy az emésztőrendszerben). Többségük nem káros az emberre, és hozzájárulnak a természetben és az élőlényekben zajló folyamatok nagy részéhez, például az anyagcseréhez és a bomláshoz, de vannak baktériumok okozta betegségek is.
- Gombák: néhány gombafaj mikroszkopikus méretű, egyszerű organizmus. Legtöbbször a talajban, a rothadó növényekben és a fertőzött ételekben találhatók meg. Míg egyes gombák fontos szerepet játszanak a természetes anyagok lebontásában, a tápanyagciklusokban és a biotechnológiában (penészgombák és a penicillin antibiotikumának előállítása), mások betegségeket okozhatnak mind a növények, mint az állatok és emberek esetében (pl. Candida-fertőzések, lisztharmat).
- Mikroszkopikus méretű állati egysejtűek: fontos táplálékforrások más organizmusok számára, de a genetikai folyamatok megértésében és a lebomlásban is jelentős szerepet vállalnak. Egyes állati egysejtűek azonban parazitaként olyan betegségeket okozhatnak, mint a malária és a Lyme-kór.
- Vírusok: általában egy nukleinsavból molekulából (RNS vagy DNS) és fehérjeburokból álló mikroszkopikus, nem sejtes organizmus, amelyek csak egy gazdasejtben parazitaként tudnak fennmaradni. A vírusok enyhe (megfázás) vagy rendkívül súlyos betegségeket (AIDS) is okozhatnak, és ellenállóak lehetnek a környezeti hatásokkal és a gyógyszerekkel szemben.
Bár ebben a cikkben főként a biológia három legnagyobb tudományágára fektettük a hangsúlyt, ebből is jól látható a biológia tudományágnak sokszínűsége és jelentősége. Ha a biológia területén képzeled el a jövődet, fontos áttekintened a biológiával kapcsolatos szakmák hatalmas tárházát, ugyanis az olyan állásoktól kezdve, mint a tengerbiológus kutató a környezetmérnökön át a környezeti mikrobiológusig rengeteg területen van lehetőséged specializálódni és elhelyezkedni. Természetesen az általad kiválasztott munkakör alapjaiban fogja befolyásolni azt, hogy milyen biológiai tanulmányokat kell folytatnod az álmaid megvalósításához.
Bárhogy is döntesz, a biológia területén csodákban és teendőkben biztosan nem lesz hiányod!
Fedezd fel a vízi ökoszisztémákkal foglalkozó tengerbiológiáról szóló cikkünket is!
Tetszett ez a cikk? Értékeld!
Loading...